Planet
navi homePPSaboutscreenshotsdownloaddevelopmentforum

source: sandbox_light/src/libraries/util/Math.h @ 6518

Last change on this file since 6518 was 5789, checked in by rgrieder, 15 years ago

Stripped sandbox further down to get a light version that excludes almost all core features.
Also, the Ogre dependency has been removed and a little ogremath library been added.

  • Property svn:eol-style set to native
File size: 8.5 KB
Line 
1/*
2 *   ORXONOX - the hottest 3D action shooter ever to exist
3 *                    > www.orxonox.net <
4 *
5 *
6 *   License notice:
7 *
8 *   This program is free software; you can redistribute it and/or
9 *   modify it under the terms of the GNU General Public License
10 *   as published by the Free Software Foundation; either version 2
11 *   of the License, or (at your option) any later version.
12 *
13 *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
14 *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 *   GNU General Public License for more details.
17 *
18 *   You should have received a copy of the GNU General Public License
19 *   along with this program; if not, write to the Free Software
20 *   Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
21 *
22 *   Author:
23 *      Fabian 'x3n' Landau
24 *   Co-authors:
25 *      ...
26 *
27 */
28
29/**
30    @file
31    @brief Declaration and implementation of several math-functions, typedefs of some Ogre::Math classes to the orxonox namespace.
32*/
33
34#ifndef _Util_Math_H__
35#define _Util_Math_H__
36
37#include "UtilPrereqs.h"
38
39#include <string>
40#include <cmath>
41
42#include <ogremath/OgreMath.h>
43#include <ogremath/OgreVector2.h>
44#include <ogremath/OgreVector3.h>
45#include <ogremath/OgreVector4.h>
46#include <ogremath/OgreQuaternion.h>
47#include <ogremath/OgreColourValue.h>
48
49// Certain headers might define unwanted macros...
50#undef max
51#undef min
52#undef sgn
53#undef clamp
54#undef sqrt
55#undef square
56#undef mod
57#undef rnd
58
59namespace orxonox
60{
61    _UtilExport std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const orxonox::Radian& radian);
62    _UtilExport std::istream& operator>>(std::istream& in, orxonox::Radian& radian);
63    _UtilExport std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const orxonox::Degree& degree);
64    _UtilExport std::istream& operator>>(std::istream& in, orxonox::Degree& degree);
65
66    /**
67        @brief Returns the sign of the given value.
68        @param x The value
69        @return 1 if the value is positive or zero, -1 if the value is negative
70    */
71    template <typename T>
72    inline T sgn(T x)
73    {
74        return (x >= 0) ? 1 : -1;
75    }
76
77    /**
78        @brief Keeps a value between a lower and an upper limit.
79        @param x The value
80        @param min The lower limit
81        @param max The upper limit
82    */
83    template <typename T>
84    inline T clamp(T x, T min, T max)
85    {
86        if (x < min)
87            return min;
88
89        if (x > max)
90            return max;
91
92        return x;
93    }
94
95    /**
96        @brief Returns the square value (x^2).
97    */
98    template <typename T>
99    inline T square(T x)
100    {
101        return x*x;
102    }
103
104    /**
105        @brief Returns the cube value (x^3).
106    */
107    template <typename T>
108    inline T cube(T x)
109    {
110        return x*x*x;
111    }
112
113    /**
114        @brief Rounds the value.
115    */
116    template <typename T>
117    inline int round(T x)
118    {
119        return static_cast<int>(x + 0.5);
120    }
121
122    /**
123        @brief The modulo operation, enhanced to work properly with negative values.
124        @param x The value
125        @param max The operand
126    */
127    template <typename T>
128    inline int mod(T x, int max)
129    {
130        if (x >= 0)
131            return (x % max);
132        else
133            return ((x % max) + max);
134    }
135
136    template <typename T>
137    inline T zeroise()
138    {
139        // Default, raise a compiler error without including large boost header cascade.
140        T temp();
141        *********temp; // If you reach this code, you abused zeroise()!
142        return temp;
143    }
144
145    template <> inline char                 zeroise<char>()                 { return 0; }
146    template <> inline unsigned char        zeroise<unsigned char>()        { return 0; }
147    template <> inline short                zeroise<short>()                { return 0; }
148    template <> inline unsigned short       zeroise<unsigned short>()       { return 0; }
149    template <> inline int                  zeroise<int>()                  { return 0; }
150    template <> inline unsigned int         zeroise<unsigned int>()         { return 0; }
151    template <> inline long                 zeroise<long>()                 { return 0; }
152    template <> inline unsigned long        zeroise<unsigned long>()        { return 0; }
153    template <> inline long long            zeroise<long long>()            { return 0; }
154    template <> inline unsigned long long   zeroise<unsigned long long>()   { return 0; }
155    template <> inline float                zeroise<float>()                { return 0; }
156    template <> inline double               zeroise<double>()               { return 0; }
157    template <> inline long double          zeroise<long double>()          { return 0; }
158    template <> inline bool                 zeroise<bool>()                 { return 0; }
159    template <> inline void*                zeroise<void*>()                { return 0; }
160    template <> inline std::string          zeroise<std::string>()          { return ""; }
161    template <> inline orxonox::Radian      zeroise<orxonox::Radian>()      { return orxonox::Radian(0.0f); }
162    template <> inline orxonox::Degree      zeroise<orxonox::Degree>()      { return orxonox::Degree(0.0f); }
163    template <> inline orxonox::Vector2     zeroise<orxonox::Vector2>()     { return orxonox::Vector2    (0, 0)      ; }
164    template <> inline orxonox::Vector3     zeroise<orxonox::Vector3>()     { return orxonox::Vector3    (0, 0, 0)   ; }
165    template <> inline orxonox::Vector4     zeroise<orxonox::Vector4>()     { return orxonox::Vector4    (0, 0, 0, 0); }
166    template <> inline orxonox::ColourValue zeroise<orxonox::ColourValue>() { return orxonox::ColourValue(0, 0, 0, 0); }
167    template <> inline orxonox::Quaternion  zeroise<orxonox::Quaternion>()  { return orxonox::Quaternion (0, 0, 0, 0); }
168
169    //! Provides zero value symbols that can be returned as reference
170    template <typename T>
171    struct NilValue
172    {
173        inline operator const T&() const
174        {
175            return value;
176        }
177        static T value;
178    };
179    template <typename T>
180    T NilValue<T>::value = zeroise<T>();
181
182    /**
183        @brief Interpolates between two values for a time between 0 and 1.
184        @param time The time is a value between 0 and 1 - the function returns start if time is 0 and end if time is 1 and interpolates if time is between 0 and 1.
185        @param start The value at time = 0
186        @param end The value at time = 1
187        @return The interpolation at a given time
188    */
189    template <typename T>
190    inline T interpolate(float time, const T& start, const T& end)
191    {
192        return time * (end - start) + start;
193    }
194
195    /**
196        @brief Interpolates smoothly between two values for a time between 0 and 1. The function starts slowly, increases faster and stops slowly again.
197        @param time The time is a value between 0 and 1 - the function returns start if time is 0 and end if time is 1 and interpolates if time is between 0 and 1.
198        @param start The value at time = 0
199        @param end The value at time = 1
200        @return The smoothed interpolation at a given time
201    */
202    template <typename T>
203    inline T interpolateSmooth(float time, const T& start, const T& end)
204    {
205        return (-2 * (end - start) * cube(time)) + (3 * (end - start) * square(time)) + start;
206    }
207
208    /**
209        @brief Returns a random number between 0 and almost 1: 0 <= rnd < 1.
210    */
211    inline float rnd()
212    {
213        return rand() / (RAND_MAX + 1.0f);
214    }
215
216    /**
217        @brief Returns a random number between 0 and almost max: 0 <= rnd < max.
218        @param max The maximum
219    */
220    inline float rnd(float max)
221    {
222        return rnd() * max;
223    }
224
225    /**
226        @brief Returns a random number between min and almost max: min <= rnd < max.
227        @param min The minimum
228        @param max The maximum
229    */
230    inline float rnd(float min, float max)
231    {
232        return rnd(max - min) + min;
233    }
234
235    /**
236        @brief Returns randomly 1 or -1 with equal probability.
237    */
238    inline float rndsgn()
239    {
240        return static_cast<float>((rand() & 0x2) - 1); // rand() & 0x2 is either 2 or 0
241    }
242
243    _UtilExport unsigned long getUniqueNumber();
244
245    class IntVector2
246    {
247    public:
248        IntVector2() : x(0), y(0) { }
249        IntVector2(int _x, int _y) : x(_x), y(_y) { }
250        int x;
251        int y;
252    };
253
254    class IntVector3
255    {
256    public:
257        IntVector3() : x(0), y(0), z(0) { }
258        IntVector3(int _x, int _y, int _z) : x(_x), y(_y), z(_z) { }
259        int x;
260        int y;
261        int z;
262    };
263}
264
265#endif /* _Util_Math_H__ */
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.